渦輪發動機的原理是什麼,請問渦輪機的原理是什麼

2022-06-06 23:10:36 字數 5688 閱讀 2884

1樓:圭騫騫磨燕

渦輪(turbo),是在汽車或飛機的引擎中的風扇,通過利用廢氣(exhaust

gases)把燃料蒸汽(fuel

vapour

)吹入引擎,以提高引擎的效能,最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面,發動機就能夠獲得更大的功率。

紅色為高溫廢氣,藍色為新鮮空氣 ,

眾所周知發動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的,由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制,因此發動機所產生的功率也會受到限制,如果發動機的執行效能已處於最佳狀態,再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術條件下,渦輪增壓器是惟一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。

我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常複雜,其實並不複雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。

這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦cpu一樣被「超頻」了。

2樓:

飛機渦輪發動機工作原理

請問渦輪機的原理是什麼

3樓:匿名使用者

渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

但是渦輪增壓器雖然有協助發動機增力的作用,但也有它的缺點,其中最明顯的是,「滯後響應」,即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,即使經過改良後的反應時間也要1.7秒,使發動機延遲增加或減少輸出功率。這對於要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不上勁的感覺。但是隨著技術的改進,這一缺點正在被逐步克服。

在最近30年時間裡,渦輪增壓器已經普及到許多型別的汽車上,它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足,使發動機在不改變汽缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10%以上,因此許多汽車製造公司都採用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率,藉以實現轎車的高效能化。

使用注意事項

由於渦輪增壓器經常處於高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃左右,增壓器轉子以832-1040r/min 的高速旋轉,因此為了保證增壓器的正常工作,使用中應注意以下幾點:

1、不能著車就走。發動機發動後,特別是在冬季,應讓其怠速運轉一段時間,以便在增壓器轉子高速運轉之前讓潤滑油充分潤滑軸承。所以剛啟動後千萬不能猛轟油門,以防損壞增壓器油封。

2、不能立即熄火。發動機長時間高速運轉後,不能立即熄火。發動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用於冷卻的。

正在執行的發動機突然停機後,機油壓力迅速下降為零,增壓器渦輪部分的高溫傳到中間,軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉,因此,發動機熱機狀態下如果突然停機,會引起渦輪增壓器內滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。所以發動機大負荷、長時間執行後,在熄火前應怠速運轉3-5min,讓增壓器轉子的轉速降下來以後再熄火。特別要防止猛轟幾腳油門後突然熄火。

3、 保持清潔。拆卸增壓器時,要保持清潔,各管接頭一定要用清潔的布堵塞好,防止雜物掉進增壓器內,損壞轉子。維修時應注意不要碰撞損壞葉輪,如果需要更換葉輪,應對其做動平衡試驗。

重新裝復完畢後,要取出堵塞物。

4、由於增壓器經常處於高溫下運轉,它的潤滑油管線因受高溫作用,內部機油容易有部分的結焦,這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此,潤滑油管線在執行一段時間後要進行清洗。

5、經常注意檢查增壓器的運轉情況。在出車前、收車後,應檢查氣道各管的連線情況,防止鬆動、脫落而造成增壓

4樓:小小陳看世界

渦輪增壓發動機中的基本機構與原理是什麼組成的

飛機渦輪發動機的工作原理是什麼?

5樓:追尋複製者

渦輪機發動機(燃氣輪機)的原理與中國的走馬燈相同,走馬燈的上方有一個葉輪,就像風車一樣,當燈點燃時,燈內空氣被加熱,熱氣流上升推動燈上面的葉輪旋轉,帶動下面的小馬一同旋轉。

燃氣輪機是靠燃燒室產生的高壓高速氣體推動燃氣葉輪旋轉空氣從空氣入口進入燃氣輪機,高速旋轉的壓氣機把空氣壓縮為高壓空氣。燃料在燃燒室燃燒,產生高溫高壓空氣;高溫高壓空氣膨脹推動渦輪旋轉做功;

空氣是工作介質,空氣中的氧氣是助燃劑,燃料燃燒使空氣膨脹做功,也就是燃料的化學能轉變成機械能。

6樓:非8常8道

如圖,是一個基本的噴氣發動機原理圖。從圖上可以看出,噴氣發動機主要是由以下部分組成的:

(1)螺旋槳(propeller):作用是均勻將空氣分配到壓縮機。

(2)齒輪減速器(gear reduction):作用是將極高速軸的轉速降低,以保護螺旋槳。

(3)壓縮機(compressor):作用是將吸入的空氣壓縮成高壓、高溫的氣體。這個過程是在絕熱條件下進行的,故此過程稱之為「等熵壓縮」。

(4)燃燒器(burner):作用是將燃料油與高溫、高壓空氣燃燒而產生更高溫(壓力不變)氣體,為產生動力做準備。注意,燃燒器有許多個,是沿著燃燒室周圍均勻分佈的。

(5)氣輪機(turbine):這是噴氣發動機產生動力的源泉。上述燃燒的高溫、高壓氣體,就是在這裡通過降溫、降壓以實現熱能轉化為動能的(旋轉動能+噴氣速度)。

其中,旋轉動力主要是為螺旋槳等提供動力,而飛機的動力是來自氣體的高速噴射。

總的來說,其理論過程是由四個過程組成:氣體,即空氣先等熵壓縮後,經燃料燃燒獲得更高溫的氣體,再實施等熵膨脹(為飛機提供動力之後),廢氣排入大氣。

7樓:月照星空

渦輪發動機:是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式,是內燃機的一種。常用作飛機與大型的船舶或車輛的發動機。

工作原理:渦輪發動機由風扇、低壓壓氣機(髙涵比渦扇特有)、高壓壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統組成。其中高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪三部分統稱為核心機,由核心機排出的燃氣中的可用能量,一部分傳給低壓渦輪用以驅動風扇,餘下的部分在噴管中用於加速排出的燃氣。

風扇轉子實際上是 1級或幾級葉片較長的壓氣機,空氣流過風扇後,分成兩路:一路是內涵氣流,空氣繼續經壓氣機壓縮,在燃燒室和燃油混合燃燒,燃氣經渦輪和噴管膨脹,燃氣以高速從尾噴口排出,產生推力,流經路程為經低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪,燃氣從噴管排出;另一路是外涵氣流,風扇後空氣經外涵道直接排入大氣或同內涵燃氣一起在噴管排出。渦輪風扇發動機組合了渦輪噴氣和渦輪螺槳發動機的優點。

渦扇發動機轉換大部分的燃氣能量成驅動風扇和壓氣機的扭矩,其餘的轉換成推力。渦扇發動機的總推力是核心發動機和風扇產生的推力之和。

8樓:上手玩兒車

兄弟你好啊,現在的年輕人難得有像你這樣對科普知識追根溯源的了,呵呵,我是相關從業者,這個問題我全權負責給你解釋清楚。從能量的角度說,渦輪發動機的原理和活塞發動機一樣,都是將燃料的化學能轉化為熱能,再通過機械裝置轉化為機械的運動。簡單通俗形象的說,渦輪發動機的原理就是利用航空煤油炸燃產生的熱浪,「吹動」飛機,使其運動,這利用的是動量的原理:

m1*v1=m2*v2,即一定質量的熱浪×超音速=飛機質量×飛機速度。這是基本原理。

渦輪發動機的基本構造可以簡化為一個圓筒,在這個圓筒的前部和後部各裝一個風扇葉片,然後再用一根軸將這兩個風扇連線起來。這兩個風扇之間的地方,就是燃料燃爆的地方(學名叫燃燒室)。這就構成了一個單轉子渦輪發動機的基本雛形。

那兩個風扇加上那根連線軸,統稱為轉子。處在進氣方向的那個風扇叫做壓氣機,通俗的說它的作用就是通過旋轉,不斷的將新鮮空氣壓入發動機內,供燃爆燃料使用。那麼壓氣機旋轉的動力從**來呢?

顯然,動力只能來自於那根連線軸,連線軸的動力**於出氣口的那個風扇(這個出氣口的風扇的學名就叫渦輪),渦輪處在發動機的後部,出氣口處,因此它旋轉的動力**於燃爆的氣浪,也就是被氣浪吹的。

所以渦輪發動機的工作流程可以這樣描述,我們再來順推一遍:啟動時,渦輪發動機需要另外一臺電動機或者汽油機來帶它轉一下(你可以把他理解成手搖拖拉機的原理),然後燃燒室裡開始噴油、點火、爆燃,產生的熱浪吹向渦輪,然後渦輪開始旋轉,同時通過連線軸帶動前面的壓氣機旋轉,繼而燃燒室就不斷有高壓空氣進入燃燒室供燃料繼續爆燃,周而復始,發動機就會持續爆燃了,也就是有了持續的熱浪推動飛機了(熱浪推動渦輪只會消耗很少的能量,剩餘的能量依然能夠推動飛機)。哎呀,全部手機打字,累死…先這樣吧,不知你明白沒有…

9樓:匿名使用者

渦輪風扇發動機是靠風扇將空氣壓縮後送入燃燒室,高壓空氣在燃燒室與燃油混合並燃燒獲能產生高溫高壓氣體,由噴口噴出產生巨大推力。

"渦輪發動機 的工作原理是什麼? "

10樓:士行王以彤

渦輪發動機(turbine

engine,或常簡稱為turbine)是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式,是內燃機的一種。常用作飛機與大型的船舶或車輛的發動機。

所有的渦輪發動機都具備壓縮機(compressor)、燃燒室(cumbustion)、渦輪機(turbine,也就是渦輪發動機之名的**)三大部份。壓縮機通常還分成低壓壓縮機(低壓段)和高壓壓縮機(高壓段),低壓段有時也兼具進氣風扇增加進氣量的作用,進入的氣流在壓縮機內被壓縮成高密度、高壓、低速的氣流,以增加發動機的效率。氣流進入燃燒室後,由供油噴嘴噴射出燃料,在燃燒室內與氣流混合並燃燒。

燃燒後產生的高熱廢氣,接著會推動渦輪機使其旋轉,然後帶著剩餘的能量,經由噴嘴或排氣管排出,至於會有多少的能量被用來推動渦輪,則視渦輪發動機的種類...渦輪發動機也可以分類成很多不同的型式。

雖然渦輪發動機可能有許多不同的運作原理。常用作飛機與大型的船舶或車輛的發動機,低壓段有時也兼具進氣風扇增加進氣量的作用。燃燒後產生的高熱廢氣,渦輪機會和壓縮機一樣分成高壓段與低壓段,將此扇葉放置在流體中(例如空氣或水),至於會有多少的能量被用來推動渦輪、低速的氣流。

依照不同的分類方式,也就是渦輪發動機之名的**)三大部份,進而得以從中心軸輸出軸向的扭力。

所有的渦輪發動機都具備壓縮機(compressor),接著會推動渦輪機使其旋轉,例如一個帶有中心軸的扇葉、渦輪機(turbine、燃燒室(cumbustion),由供油噴嘴噴射出燃料,流體通過時對扇葉施加的力量會帶動整個轉子開始轉動,以增加發動機的效率,然後帶著剩餘的能量,進入的氣流在壓縮機內被壓縮成高密度。壓縮機通常還分成低壓壓縮機(低壓段)和高壓壓縮機(高壓段),可以說是人類最早發明的渦輪發動機原型,則視渦輪發動機的種類與設計而定渦輪發動機(turbine

engine、高壓,是內燃機的一種。風車與水車這類的裝置,經由噴嘴或排氣管排出,在燃燒室內與氣流混合並燃燒,與屬於內燃機的渦輪風扇發動機(turbofan)。氣流進入燃燒室後,就存在有屬於外燃機一類的燃氣渦輪發動機(gas

turbine)。例如以燃燒室與轉子的位置是否在一起來區別,但最簡單的渦輪型式可以只包含一個「轉子」(rotor),或常簡稱為turbine)是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式

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